8大轉(zhuǎn)變演繹中國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)30年歷程
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中國(guó)的集成電路產(chǎn)業(yè)起步于1965年,先后經(jīng)歷了自主創(chuàng)業(yè)(1965年~1980年)、引進(jìn)提高(1981年~1989年)和重點(diǎn)建設(shè)(1990年~1999年)三個(gè)發(fā)展階段。經(jīng)過40多年的發(fā)展,從無(wú)到有,從小到大,不但初步形成了一定的產(chǎn)業(yè)規(guī)模,并且在基礎(chǔ)研究、技術(shù)開發(fā)、人才培養(yǎng)等方面都取得了較大提升,特別是最近幾年,國(guó)內(nèi)集成電路產(chǎn)業(yè)得到比以往更為迅速的發(fā)展?;仡欉@一發(fā)展歷程,特別是改革開放30年來(lái)的發(fā)展,中國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)出如下八個(gè)變化。
行業(yè)規(guī)模迅速擴(kuò)大
從1979年到1993年這期間,國(guó)內(nèi)集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展比較緩慢,總產(chǎn)量一直未能超過1億塊的規(guī)模,直到1994年產(chǎn)量才開始迅速上升,并以高增長(zhǎng)率穩(wěn)步提高。1997年到2007年這10年間,我國(guó)集成電路產(chǎn)量的年均增長(zhǎng)率達(dá)到37.7%,集成電路銷售額的年均增長(zhǎng)率則達(dá)到37.3%。國(guó)內(nèi)集成電路總產(chǎn)量在2003年首次突破100億塊,總銷售額則在2006年首次突破千億元大關(guān)。到2007年,國(guó)內(nèi)集成電路產(chǎn)量已經(jīng)達(dá)到411.7億塊,銷售額達(dá)到1251.3億元,分別是1997年產(chǎn)量和銷售額的24.5倍和23.8倍。中國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)規(guī)模已經(jīng)由1997年不足世界集成電路產(chǎn)業(yè)總規(guī)模的千分之六提高到2007年的百分之八。中國(guó)成為同期世界集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展最快的地區(qū)之一。圖1為1997年~2007年中國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)規(guī)模增長(zhǎng)情況。
產(chǎn)業(yè)鏈格局日漸完善
經(jīng)過幾十年的發(fā)展,特別是從20世紀(jì)90年代開始,中國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)逐步由大而全的綜合制造模式走向設(shè)計(jì)、制造、封裝測(cè)試三業(yè)并舉,各自相對(duì)獨(dú)立發(fā)展的格局。到目前,中國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)已經(jīng)形成了IC設(shè)計(jì)、芯片制造、封裝測(cè)試三業(yè)及支撐配套業(yè)共同發(fā)展的較為完善的產(chǎn)業(yè)鏈格局。
IC設(shè)計(jì)業(yè)方面,自1986年北京成立了國(guó)內(nèi)第一家專業(yè)設(shè)計(jì)公司(現(xiàn)中國(guó)華大集成電路設(shè)計(jì)公司)至今,各類IC設(shè)計(jì)大量涌現(xiàn)。目前我國(guó)以各種形態(tài)存在的設(shè)計(jì)公司、設(shè)計(jì)中心、設(shè)計(jì)室以及具備設(shè)計(jì)能力的科研院所等IC設(shè)計(jì)單位已有近500家,設(shè)計(jì)行業(yè)從業(yè)人員超過5萬(wàn)人。國(guó)內(nèi)IC的年設(shè)計(jì)能力目前已超過1000種,產(chǎn)品設(shè)計(jì)的門類已經(jīng)涉及計(jì)算機(jī)與外設(shè)、網(wǎng)絡(luò)通信、消費(fèi)電子以及工業(yè)控制等各個(gè)整機(jī)門類和信息化工程的許多方面。在企業(yè)規(guī)模上,2007年國(guó)內(nèi)銷售額過億元的IC設(shè)計(jì)企業(yè)已有近30家。IC設(shè)計(jì)業(yè)已經(jīng)成為帶動(dòng)國(guó)內(nèi)集成電路產(chǎn)業(yè)整體發(fā)展的龍頭。
芯片制造業(yè)方面,20世紀(jì)90年代908工程(無(wú)錫華晶項(xiàng)目)和909工程(上海華虹NEC項(xiàng)目)的建成,分別使我國(guó)擁有了第一條6英寸和第一條8英寸芯片生產(chǎn)線。2004年中芯國(guó)際北京芯片生產(chǎn)線的建成投產(chǎn)則使我國(guó)擁有了首條12英寸芯片生產(chǎn)線。截至2007年底,國(guó)內(nèi)已經(jīng)有集成電路芯片制造企業(yè)近50家,擁有各類集成電路芯片生產(chǎn)線50條。其中,12英寸生產(chǎn)線3條,8英寸生產(chǎn)線12條,6英寸生產(chǎn)線12條,5英寸生產(chǎn)線9條,4英寸生產(chǎn)線14條。
在國(guó)內(nèi)封裝測(cè)試業(yè)的發(fā)展上,1995年之前行業(yè)主體一直由無(wú)錫華晶(現(xiàn)華潤(rùn)微電子)、華越、首鋼NEC等芯片制造企業(yè)內(nèi)部的封裝測(cè)試線和江蘇長(zhǎng)電、南通富士通、天水永紅(現(xiàn)華天科技)等國(guó)內(nèi)獨(dú)立封裝測(cè)試企業(yè)組成。但近10年來(lái),隨著Freescale、Intel、ST、Renesas、Spansion、Infineon、Sansumg、Fairchild、NS等眾多國(guó)際大型半導(dǎo)體企業(yè)來(lái)華建立封裝測(cè)試基地,國(guó)內(nèi)封裝測(cè)試行業(yè)的產(chǎn)量和銷售額大幅增長(zhǎng),外資企業(yè)也開始成為封裝測(cè)試行業(yè)的一支主要力量。目前國(guó)內(nèi)具有一定規(guī)模的集成電路封裝測(cè)試企業(yè)已超過70家,其中年封裝量超過10億塊的企業(yè)超過20家。2007年國(guó)內(nèi)集成電路總封裝能力超過500億塊。
隨著IC設(shè)計(jì)和芯片制造行業(yè)的迅猛發(fā)展,設(shè)計(jì)業(yè)和芯片制造業(yè)所占比例迅速上升,國(guó)內(nèi)集成電路產(chǎn)業(yè)格局正趨于合理。2007年IC設(shè)計(jì)業(yè)份額由2000年的不足10%上升至18%,芯片制造業(yè)所占比例由2000年的20%以下上升至31.8%,封裝測(cè)試業(yè)所占份額則由超過70%下降至50.2%。
產(chǎn)業(yè)群聚效應(yīng)日益凸現(xiàn)
近年來(lái)國(guó)內(nèi)集成電路產(chǎn)業(yè)在高速發(fā)展的同時(shí),其地區(qū)群聚效應(yīng)也日益凸現(xiàn),長(zhǎng)江三角洲、京津環(huán)渤海以及珠江三角洲地區(qū)已經(jīng)成為國(guó)內(nèi)集成電路產(chǎn)業(yè)集中分布的地區(qū)。全國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)95%以上的銷售收入集中于以上三個(gè)地區(qū)。其中,包括上海、江蘇和浙江的長(zhǎng)三角地區(qū)是國(guó)內(nèi)最主要的集成電路制造基地,在國(guó)內(nèi)集成電路產(chǎn)業(yè)中占有重要地位,全國(guó)55%的集成電路制造企業(yè)、80%的封裝測(cè)試企業(yè)以及近50%的集成電路設(shè)計(jì)企業(yè)集中在該地區(qū)。2007年該地區(qū)集成電路產(chǎn)業(yè)銷售收入占全國(guó)的70%。目前,長(zhǎng)江三角洲地區(qū)已初步形成了包括研究開發(fā)、設(shè)計(jì)、芯片制造、封裝測(cè)試及支撐在內(nèi)的較為完整的集成電路產(chǎn)業(yè)鏈。
此外,包括北京、天津、河北、遼寧和山東5省市的京津環(huán)渤海灣地區(qū)也是國(guó)內(nèi)重要的集成電路研發(fā)、設(shè)計(jì)和制造基地,該地區(qū)已初步形成了從設(shè)計(jì)、制造、封裝、測(cè)試到設(shè)備、材料較為完整的集成電路產(chǎn)業(yè)鏈,具備了相互支撐、協(xié)作發(fā)展的條件。該地區(qū)2007年的集成電路產(chǎn)業(yè)銷售收入占國(guó)內(nèi)產(chǎn)業(yè)總銷售收入的17.8%。珠江三角洲地區(qū)作為國(guó)內(nèi)重要的電子整機(jī)生產(chǎn)基地和主要的集成電路市場(chǎng),依托發(fā)達(dá)的電子整機(jī)制造業(yè),近年來(lái)它的集成電路設(shè)計(jì)業(yè)發(fā)展較快。除以上三大區(qū)域外,近幾年西安、成都、武漢等中西部地區(qū)的集成電路產(chǎn)業(yè)也快速發(fā)展并已開始形成規(guī)模。
技術(shù)水平取得突破性發(fā)展
在產(chǎn)業(yè)規(guī)模迅速擴(kuò)大的同時(shí),中國(guó)集成電路行業(yè)的整體技術(shù)水平在近幾年也得到了全面提高。制造技術(shù)方面,隨著國(guó)內(nèi)多條8英寸生產(chǎn)線的建成量產(chǎn),國(guó)內(nèi)芯片大生產(chǎn)技術(shù)的主體已經(jīng)由五六英寸、0.5微米以上工藝水平過渡至8英寸、0.25微米~0.18微米,中芯國(guó)際(北京)、中芯國(guó)際(上海)以及海力士——意法無(wú)錫12寸芯片廠的相繼投產(chǎn)標(biāo)志著國(guó)內(nèi)芯片大生產(chǎn)技術(shù)的最高水平已經(jīng)達(dá)到12英寸、90納米乃至65納米的國(guó)際先進(jìn)水平。中國(guó)芯片制造行業(yè)已經(jīng)開始向國(guó)際先進(jìn)行列邁進(jìn)。與此同時(shí),封裝技術(shù)也有了長(zhǎng)足的進(jìn)步,傳統(tǒng)封裝形式如DIP、SOP、QFP等都已大批量生產(chǎn),隨著跨國(guó)公司來(lái)華投資設(shè)廠和現(xiàn)有封裝企業(yè)的改造升級(jí),PGA、BGA、MCM等新型封裝形式業(yè)已開始形成規(guī)模生產(chǎn)能力。
國(guó)內(nèi)各IC設(shè)計(jì)企業(yè)的技術(shù)開發(fā)實(shí)力也有顯著的提高,并已經(jīng)取得多項(xiàng)掌握核心技術(shù)的研發(fā)成果。2000年以來(lái),以“龍芯”等為代表的國(guó)產(chǎn)CPU聯(lián)手中國(guó)華大、大唐微電子等開發(fā)的第二代身份證卡芯片、中星微電子的“星光”系列音視頻解碼芯片、展訊通信的GSM/GPRS基帶處理芯片和TD-SCDMA手機(jī)核心芯片等大量具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的國(guó)內(nèi)產(chǎn)品研制成功并投向市場(chǎng),標(biāo)志著國(guó)內(nèi)集成電路設(shè)計(jì)業(yè)的水平已經(jīng)步入世界先進(jìn)行列。
投資瓶頸得到根本緩解
資金不足一直是困擾國(guó)內(nèi)集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要瓶頸之一。20世紀(jì)90年代中期以前,我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展主要依賴國(guó)家直接投入,外資和民間投資很少。但近20年來(lái),隨著對(duì)外開放的深入,外國(guó)企業(yè)紛紛來(lái)華合資或獨(dú)資建立集成電路企業(yè),國(guó)內(nèi)集成電路行業(yè)的投入規(guī)模迅速擴(kuò)大,外資所占的比重也逐步上升?!鞍宋濉逼陂g,國(guó)內(nèi)集成電路行業(yè)累計(jì)投資達(dá)到110億元,其中外資近60億元,遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于“七五”期間8億元的行業(yè)總投資和0.8億元的外商投資規(guī)模。而到了“九五”期間,產(chǎn)業(yè)累計(jì)投入已經(jīng)達(dá)到140億元,其中外資近70億元。
自2000年開始,受國(guó)務(wù)院18號(hào)文件頒布的鼓舞,國(guó)內(nèi)集成電路領(lǐng)域掀起了一輪前所未有的投資熱潮,包括中芯國(guó)際(上海、北京)、宏力半導(dǎo)體(上海)、和艦科技(蘇州)、臺(tái)積電(上海)等多個(gè)大型芯片制造項(xiàng)目,以及Infineon(蘇州)、NS(蘇州)、Fairchild(蘇州)、Intel(成都)等一大批封裝測(cè)試項(xiàng)目相繼開工建設(shè)并陸續(xù)投產(chǎn)。2000年到2007年這八年間,國(guó)內(nèi)集成電路領(lǐng)域投資額累計(jì)超過200億美元,相當(dāng)于過去20年投資總額的5倍。
在新增投資規(guī)模迅速擴(kuò)大的同時(shí),現(xiàn)有企業(yè)的融資渠道也有了很大拓展,股票上市正在成為國(guó)內(nèi)集成電路企業(yè)的一種重要融資方式。自20世紀(jì)90年代中國(guó)集成電路行業(yè)出現(xiàn)第一家上市公司——上海貝嶺股份有限公司開始,我國(guó)已有杭州士蘭、長(zhǎng)電科技等多家集成電路企業(yè)在國(guó)內(nèi)上市。2004年中芯國(guó)際在美國(guó)紐約交易所,以10億美元的融資規(guī)模創(chuàng)下中國(guó)IT類上市公司之最。隨后又有珠海炬力、中星微、展訊通信等多家企業(yè)在海外成功上市,困擾中國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展多年的資金瓶頸得到了極大緩解。
產(chǎn)業(yè)環(huán)境日臻完善
中國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展的背后是產(chǎn)業(yè)環(huán)境的不斷完善?;诩呻娐穼?duì)于國(guó)民經(jīng)濟(jì)和國(guó)家安全的高度重要性,中國(guó)政府對(duì)集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展給予了一貫的高度關(guān)注,并先后采取了多項(xiàng)優(yōu)惠措施。1986年國(guó)務(wù)院第122次常務(wù)會(huì)議決定對(duì)集成電路等四種電子產(chǎn)品實(shí)行四項(xiàng)優(yōu)惠政策:從銷售額中提取不超過10%的資金用于技術(shù)與產(chǎn)品的開發(fā);重大技術(shù)改造項(xiàng)目,經(jīng)批準(zhǔn)其進(jìn)口設(shè)備、儀器和備品備件可免征進(jìn)口關(guān)稅;企業(yè)免征產(chǎn)品增值稅和減半征收所得稅;國(guó)家財(cái)政每年撥給一定數(shù)額的電子發(fā)展基金,用于支持集成電路等電子產(chǎn)品的開發(fā)和生產(chǎn)發(fā)展。四項(xiàng)優(yōu)惠政策的實(shí)施和電子發(fā)展基金的使用極大地推動(dòng)了我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。2000年6月,在廣泛調(diào)查研究和征求意見的基礎(chǔ)上,國(guó)務(wù)院發(fā)布了《鼓勵(lì)軟件產(chǎn)業(yè)和集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的若干政策》(國(guó)發(fā)18號(hào)文),2001年國(guó)務(wù)院又以國(guó)辦函[2001]51號(hào)函的方式,對(duì)集成電路產(chǎn)業(yè)政策做了補(bǔ)充和完善。18號(hào)文件和51號(hào)函從鼓勵(lì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展、稅收減免、投資優(yōu)惠、進(jìn)出口政策扶持、加速設(shè)備折舊、支持研究開發(fā)、加強(qiáng)人才培養(yǎng)、鼓勵(lì)設(shè)備本地化以及知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)等多個(gè)方面對(duì)國(guó)內(nèi)集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展給予了諸多優(yōu)惠政策。
除在產(chǎn)業(yè)政策方面的鼓勵(lì)外,中國(guó)政府對(duì)集成電路行業(yè)的知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)也給予了高度重視。2001年國(guó)務(wù)院頒布實(shí)施了《半導(dǎo)體集成電路布圖設(shè)計(jì)保護(hù)條例》。條例吸收了各主要國(guó)家和國(guó)際組織關(guān)于集成電路圖設(shè)計(jì)保護(hù)的法律內(nèi)容,并結(jié)合中國(guó)產(chǎn)業(yè)的特點(diǎn),對(duì)知識(shí)產(chǎn)權(quán)的保護(hù)客體、權(quán)利主體、權(quán)利內(nèi)容、保護(hù)范圍、權(quán)利限制以及權(quán)利產(chǎn)生的條件、登記與保護(hù)期做了相應(yīng)的規(guī)定。該條例的頒布實(shí)施為我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)特別是集成電路設(shè)計(jì)業(yè)的健康持續(xù)發(fā)展提供了良好的知識(shí)產(chǎn)權(quán)環(huán)境。
基礎(chǔ)研究取得良好進(jìn)展
在國(guó)家863計(jì)劃、科技攻關(guān)計(jì)劃和企業(yè)技術(shù)開發(fā)經(jīng)費(fèi)的支持下,中國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)在基礎(chǔ)研究方面也取得了很大成果。國(guó)內(nèi)已經(jīng)形成了一支由高等院校、研究院所和企業(yè)科技人員組成的上萬(wàn)名的科技隊(duì)伍,這為微電子技術(shù)進(jìn)步、集成電路生產(chǎn)工藝和產(chǎn)品開發(fā)提供了良好的基礎(chǔ)研究條件。在超大規(guī)模集成電路工藝、超大規(guī)模集成電路設(shè)計(jì)方法學(xué)與設(shè)計(jì)工具、超深亞微米(VDSM)器件及其機(jī)理、SOI等器件與電路、硅基納米器件、微光-機(jī)-電系統(tǒng)(MOEMS)、生物信息分析芯片、新材料研究等諸多研究領(lǐng)域,國(guó)內(nèi)已經(jīng)形成了一批具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的科研成果。近幾年,國(guó)家在SOC設(shè)計(jì)、CPU開發(fā)、工藝技術(shù)研發(fā)、關(guān)鍵設(shè)備研制、重點(diǎn)材料攻關(guān)等方面繼續(xù)加大投入力度。這些研究工作對(duì)于提高我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新能力起到了積極的促進(jìn)作用,并將為集成電路產(chǎn)業(yè)今后的持續(xù)健康發(fā)展打下良好的基礎(chǔ)。
人才培養(yǎng)和引進(jìn)開始顯現(xiàn)成果
集成電路產(chǎn)業(yè)是知識(shí)密集型的高技術(shù)產(chǎn)業(yè),其持續(xù)快速健康的發(fā)展需要大量高水平的人才,但是人才匱乏、人員流失嚴(yán)重卻一直是國(guó)內(nèi)集成電路產(chǎn)業(yè)面臨的主要問題之一。為扭轉(zhuǎn)這一局面,加大集成電路專業(yè)人才的培養(yǎng)力度,2003年國(guó)務(wù)院科教領(lǐng)導(dǎo)小組批準(zhǔn)實(shí)施國(guó)家科技重大專項(xiàng)—集成電路與軟件重大專項(xiàng),并實(shí)施了“國(guó)家集成電路人才培養(yǎng)基地”計(jì)劃。隨后,教育部、科技部批準(zhǔn)了清華大學(xué)、北京大學(xué)、浙江大學(xué)、復(fù)旦大學(xué)、西安電子科技大學(xué)、上海交通大學(xué)、東南大學(xué)、電子科技大學(xué)、華中科技大學(xué)等9所大學(xué)為首批國(guó)家集成電路人才培養(yǎng)基地,2004年8月,教育部又批準(zhǔn)了北京航空航天大學(xué)、西安交通大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)、華南理工大學(xué)和西北工業(yè)大學(xué)等6所高校為國(guó)家集成電路人才培養(yǎng)基地建設(shè)單位,并同意北京工業(yè)大學(xué)和中山大學(xué)開展籌建。至此國(guó)家集成電路人才培養(yǎng)基地布局初步形成。其目標(biāo)是通過6~8年的努力,培養(yǎng)4萬(wàn)名集成電路設(shè)計(jì)人才和1萬(wàn)名集成電路工藝人才。這無(wú)疑將為國(guó)內(nèi)集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供必要的人才保障。
在加大國(guó)內(nèi)人才培養(yǎng)力度的同時(shí),吸引留學(xué)海外回國(guó)創(chuàng)業(yè)的海外人才也成為國(guó)內(nèi)各地方政府和各家企業(yè)的重要舉措。2000年以來(lái),海外大量學(xué)有所成的留學(xué)生和具備豐富經(jīng)驗(yàn)的專業(yè)人員回國(guó)工作和創(chuàng)業(yè)。這些人才的回流為國(guó)內(nèi)集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來(lái)了先進(jìn)的理論知識(shí)、國(guó)際化的管理經(jīng)驗(yàn)和廣闊的商業(yè)機(jī)會(huì)。目前海外回國(guó)人員已經(jīng)成為國(guó)內(nèi)集成電路行業(yè),特別是IC設(shè)計(jì)業(yè)的一支重要力量。